“新基建”形勢(shì)下山地?cái)?shù)據(jù)中心園區(qū)豎向設(shè)計(jì)研究

曾舒婭

1.研究背景

近年來，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務(wù)快速崛起，中國移動(dòng)5G 網(wǎng)絡(luò)商用化正在穩(wěn)步實(shí)現(xiàn)，在國家加快推進(jìn)“新基建”的新形勢(shì)下，數(shù)據(jù)中心的加快建設(shè)必然成為重要的一環(huán)。數(shù)據(jù)中心作為網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)的基本物理載體，是保障數(shù)據(jù)信息及通信業(yè)務(wù)安全的十分重要的保障，而我國多個(gè)省份以山地地形為主，這些省已經(jīng)陸續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)中心的建設(shè)。土地資源稀缺，政府為提高土地的利用率，對(duì)規(guī)劃條件中的容積率、綠化率、停車位等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)提出較高要求，山地?cái)?shù)據(jù)中心就此誕生，對(duì)其豎向設(shè)計(jì)研究具有極大的現(xiàn)實(shí)意義[1]。

2.山地省級(jí)數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)難點(diǎn)

（1）由于難以找到完全滿足建設(shè)需求的天然平地，豎向設(shè)計(jì)如何充分利用原有地形，盡可能平衡土石方問題，成為山地?cái)?shù)據(jù)中心的豎向設(shè)計(jì)的一個(gè)難點(diǎn)。（2）機(jī)房樓之間多專業(yè)管線要求不宜高差過大，否則會(huì)帶來折損、投資幅度加大的代價(jià)。（3）一個(gè)機(jī)樓的建設(shè)要滿足工藝的使用要求，涉及建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備、電氣、電源等諸多專業(yè)，樓內(nèi)設(shè)備繁多，管線多，豎井槽道多。對(duì)于整個(gè)園區(qū)來說，基本都由多個(gè)機(jī)樓組成，工藝的復(fù)雜性將大大上升。

3.山地?cái)?shù)據(jù)中心園區(qū)豎向設(shè)計(jì)主要構(gòu)成分析

3.1 總平面布置

山地?cái)?shù)據(jù)中心與平地?cái)?shù)據(jù)中心有許多共同的總圖布局方法，但也有自身的獨(dú)特之處。

（1）功能布局：各功能區(qū)之間相互獨(dú)立，又互相聯(lián)系。目的是讓運(yùn)維管理及服務(wù)用房與數(shù)據(jù)中心機(jī)房樓適度分離，既滿足信息安全，又方便管理與服務(wù)。不同功能區(qū)首先通過平面和垂直路徑聯(lián)系各個(gè)功能區(qū)。

（2）交通組織：人車分流，以多樣化、立體化突出山地?cái)?shù)據(jù)中心的建筑特色。中國移動(dòng)（云南）數(shù)據(jù)中心地塊分別設(shè)置一期、二期的環(huán)狀路網(wǎng)，避免了后期建設(shè)中由于高差產(chǎn)生的“死路”；人行流線靈活多變，根據(jù)坡度變化做出不同的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，通過路徑的改變來達(dá)到步移景異的效果。

圖1 云南數(shù)據(jù)中心一期外部景觀墻（摘自項(xiàng)目設(shè)計(jì)文件）

（3）景觀規(guī)劃：不僅可擁有平地?cái)?shù)據(jù)中心的集中景觀帶，更可通過自然的、人工的、半人工的方式打造立體景觀，使得整個(gè)園區(qū)活靈活現(xiàn)[2]。

3.2 豎向布置

3.2.1 布置原則

（1）依據(jù)外圍市政道路標(biāo)高，而不是根據(jù)場(chǎng)地內(nèi)的現(xiàn)狀標(biāo)高確定建筑設(shè)計(jì)標(biāo)高。

（2）綜合考慮建筑布局、市政道路、室外管線、防洪水位等因素。

（3）就高不就低，把握住“度”。

（4）地形高差較大時(shí)，豎向布置要通過建筑室內(nèi)、室外同時(shí)消化高差。

3.2.2 臺(tái)地的營造

對(duì)于山地?cái)?shù)據(jù)中心來說，臺(tái)地的營造往往需要兩個(gè)條件：一是場(chǎng)地高差大，二是場(chǎng)地內(nèi)有足夠的外部空間，包括建筑周邊綠化、消防場(chǎng)地、道路、擋土墻和護(hù)坡等所需要的空間。云南數(shù)據(jù)中心就具備了按分期做成臺(tái)地的優(yōu)勢(shì)，一方面場(chǎng)地高差較大，靠陡坡是行不通的；一方面由于場(chǎng)地規(guī)整，總平布置稍為緊湊，一期用地為一個(gè)臺(tái)地1，二期用地為一個(gè)臺(tái)地2，連接一期和二期用地的景觀人行系統(tǒng)為一個(gè)臺(tái)地3。其中臺(tái)地1 比西側(cè)規(guī)劃道路高，臺(tái)地2 比東側(cè)規(guī)劃道路高，臺(tái)地2 比臺(tái)地1 高約5.5m，臺(tái)地3通過多個(gè)室外景觀臺(tái)階作為臺(tái)地1 和臺(tái)地2 的豎向高差處理，臺(tái)地1 和臺(tái)地2之間設(shè)置緩坡型車行道進(jìn)行豎向交通連接；人行流線按無障礙坡道銜接一二期地塊顯得過長，主要采用景觀臺(tái)階的形式。車輛進(jìn)入場(chǎng)地南、北出入口空間后，設(shè)置能通往一期和二期環(huán)路的消防車道，實(shí)現(xiàn)了一二期車行流線的互通；人行流線按無障礙坡道銜接一二期地塊顯得過長，主要采用景觀臺(tái)階的形式。

3.2.3 臺(tái)地與坡道的結(jié)合

臺(tái)地與陡坡的結(jié)合主要來源于兩個(gè)因素：一是場(chǎng)地高差較大，二是場(chǎng)地內(nèi)沒有足夠外部空間，不能夠設(shè)置各建設(shè)分期獨(dú)立的路網(wǎng)，或是即使有獨(dú)立的路網(wǎng)，也不能在場(chǎng)區(qū)內(nèi)互通，這就形成了臺(tái)地與陡坡結(jié)合的形式。

廣西數(shù)據(jù)中心豎向設(shè)計(jì)由于場(chǎng)地西南、東北方向高差較大，約為10.6m，豎向設(shè)計(jì)的計(jì)算起始絕對(duì)高程為118.13m（最高點(diǎn)），最低點(diǎn)111.65m；設(shè)計(jì)平均高程為114.89m，根據(jù)總平布置場(chǎng)地分二期建設(shè)，其中，一期工程位于地塊北側(cè)較低臺(tái)地，二期工程位于較高臺(tái)地，在一期與二期之間設(shè)置一條東西向的主要消防車道作為一二期共用道路，二期管線也考慮在一期預(yù)埋。兩個(gè)臺(tái)地的高差則是通過一期動(dòng)力中心東西側(cè)的兩條道路，一期維護(hù)支撐用房北側(cè)的道路做一個(gè)較陡的坡進(jìn)行高差的消化。

3.3 土石方工程

數(shù)據(jù)中心園區(qū)的土方平衡是一種相對(duì)平衡，再設(shè)計(jì)完全適應(yīng)地形的建筑。

在云南數(shù)據(jù)中心一期室外工程設(shè)計(jì)中，土石方計(jì)算借助數(shù)字地形圖和專業(yè)設(shè)計(jì)軟件，完成了原始地形分析、三維場(chǎng)地模擬，使得場(chǎng)地土石方計(jì)算更加直觀、高效、準(zhǔn)確。由于場(chǎng)地東西方向高差約為15m，根據(jù)建設(shè)分期需求，初步模擬總平布置后，大高差先按一期和二期兩個(gè)臺(tái)地來消化。設(shè)置10m×10m 的方格網(wǎng)，一期豎向設(shè)計(jì)的計(jì)算起始絕對(duì)高程為2026m，設(shè)計(jì)平均高程建議為2024.6m，一期場(chǎng)地凈方量約1.8 萬m3。二期凈方量約為50 m3。二期場(chǎng)地作現(xiàn)狀保持。

4.豎向設(shè)計(jì)的互動(dòng)

在實(shí)際工程中，豎向設(shè)計(jì)是一個(gè)兼顧各方面的動(dòng)態(tài)過程，從宏觀的角度上看，豎向設(shè)計(jì)與總平布置、土方計(jì)算互為動(dòng)態(tài)聯(lián)系；從微觀的角度看，它與建筑物、構(gòu)筑物發(fā)生著細(xì)微的互動(dòng)，而這種細(xì)微的互動(dòng)則是前者互動(dòng)的補(bǔ)給，這就是在解決各個(gè)技術(shù)難點(diǎn)的過程中，時(shí)常萌發(fā)出來的亮點(diǎn)[3]。

4.1 與建筑物的互動(dòng)

場(chǎng)地的高差還可以通過建筑單體的處理來進(jìn)行消化，在現(xiàn)代山地城市臺(tái)地的高差處理上，可歸納為懸架、吊崖、錯(cuò)疊、覆土四種典型模式。在廣西數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)中，由于地塊有限高差大，動(dòng)力中心總平布置跨越了一期臺(tái)地和二期臺(tái)地，故采用了吊崖式，建筑空間與臺(tái)地輪廓相互咬接嵌合的一種接地模式，結(jié)合了吊腳、附崖等傳統(tǒng)建筑的處理手法。在動(dòng)力中心首層，順勢(shì)將此單體出入口進(jìn)行高差銜接處理。建筑東、西、南三面設(shè)置為一個(gè)豎向場(chǎng)地，即二期臺(tái)地，建筑北面設(shè)置于一期較低臺(tái)地上，利用這個(gè)手法有效解決了場(chǎng)地高差銜接的一個(gè)難題。

4.2 與構(gòu)筑物的互動(dòng)

4.2.1 擋土墻

擋土墻是邊坡支擋的一種形式，防止填土或土體變形失穩(wěn)的構(gòu)筑物。擋土墻按不同標(biāo)準(zhǔn)可分為多種類型。

云南數(shù)據(jù)中心一期臺(tái)地形成了西側(cè)臨城市道路的擋土墻，從城市設(shè)計(jì)角度而言，它將成為一段城市立面，需要與城市整體風(fēng)貌相融合，而不能成為一面硬生生的“死墻”。因此，擋土墻采用立體構(gòu)成的方式，從平面上的一組直線，形成了局部有凹凸變化的折線，立面上以一個(gè)面為基底，局部挑出花臺(tái)，呈現(xiàn)出多個(gè)面的凹凸組合，整體具有層次感，我們稱之為“景觀擋土墻”，由于它的誕生，這段城市立面活靈活現(xiàn)。把這個(gè)手法發(fā)揮得淋漓盡致的卻是在中央貫穿南北的景觀帶，也就是“小臺(tái)地2”。同樣，以上面的手法，增加了人行步道、小廣場(chǎng)、玻璃欄板、樹種、局部水體等景觀元素，使得這個(gè)解決一期與二期高差問題的小臺(tái)地成為云南數(shù)據(jù)中心的亮點(diǎn)。

4.2.2 邊坡

邊坡具有明顯側(cè)向臨空面的地面地質(zhì)體，由于當(dāng)?shù)匾?guī)劃部門的規(guī)定，廣西數(shù)據(jù)中心場(chǎng)地四周除景觀擋土墻外的場(chǎng)地高差處理均為放坡，綠色放坡按規(guī)劃要求須最陡按1:1 放坡，東側(cè)放坡具體做法是分層碾壓后鋪設(shè)草皮，其余坡度較緩處可視土質(zhì)情況考慮是否分層碾壓。

目前，由于多省當(dāng)?shù)匾?guī)劃部門都要求放坡做綠植，如云南、廣西、四川等，設(shè)計(jì)者需要掌握不同綠植類型所適合的放坡坡度，為今后山地?cái)?shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)提供更好的幫助。

5.結(jié)束語

我國是一個(gè)多山的國家，尤其是南方地區(qū)多個(gè)省份，伴隨著全國乃至全球數(shù)據(jù)中心建設(shè)的快速增長需求，有必要對(duì)山地?cái)?shù)據(jù)中心園區(qū)豎向設(shè)計(jì)進(jìn)行研究。本文通過歸納山地省級(jí)數(shù)據(jù)中心園區(qū)的設(shè)計(jì)難點(diǎn)，結(jié)合實(shí)際工程，從總平面布置、豎向布置、土石方計(jì)算及豎向設(shè)計(jì)的互動(dòng)幾個(gè)方面進(jìn)行深入研究，在此基礎(chǔ)上，提出豎向設(shè)計(jì)的解決方案，給今后的數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)，特別是山地?cái)?shù)據(jù)中心園區(qū)，提供可參考和借鑒的經(jīng)驗(yàn)。